Så fungerar ett vindkraftverk och gör vind till el

Hur fungerar ett vindkraftverk egentligen, och varför står de placerade just där de står? Vinden är gratis och den slutar aldrig blåsa, så länge solen värmer jorden ojämnt. Ett vindkraftverk fångar den rörelseenergin i luften och gör om den till el som vi kan använda hemma. Idag står vindkraften för runt en femtedel av Sveriges elproduktion, och andelen ökar för varje år som går. Det är egentligen enklare teknik än man tror, men flera bitar måste samarbeta.

Så blir vinden till el

När vinden träffar rotorbladen bildas en lyftkraft, ungefär som på en flygplansvinge, och hela rotorn börjar snurra. Rotationen driver en huvudaxel som via en växellåda ökar varvtalet från runt 20 varv per minut till ungefär 1500 varv. Den snabba axeln driver sedan en generator som omvandlar rörelsen till ström, som matas ut på elnätet via en transformator. Vissa nyare modeller (som Enercon) har inte ens någon växellåda utan använder en direktdriven generator. För att verket ska producera behövs minst 4 sekundmeter vind, och bäst effekt får man vid cirka 13 sekundmeter.

Bladen och rotorn

Ett modernt vindkraftverk har oftast tre blad som är formade nästan som flygplansvingar. Bladens svepyta bestämmer hur mycket energi som kan tas upp från vinden, så större yta betyder mer el (det största havsbaserade verket har blad på över 100 meter). Små sensorer i bladen och navet mäter vindtryck och vibratoiner, och tekniken påminner lite om hur din mobil känner av tryck och rörelser. När det blåser för hårt vrids bladen kring sin egen axel så att lyftkraften minskar, en lösning som kallas pitchreglering och skyddar mekaniken. Bladen är dessutom långsammare än de ser ut, spetsen kan röra sig i över 300 km/h.

Maskinhuset och styrsystemet

Högst upp i tornet sitter nacellen, alltså maskinhuset, med generator, växellåda och styrsystem inneslutna. En girmotor vrider hela huset så att rotorn står rakt mot vinden, styrd av signaler från vindmätaren på taket. Datorn samlar in data hela tiden och skickar den vidare via nätverket vi kallar internet, så ägaren kan följa driften från kontoret (ganska smart faktiskt). Vid stormar över 25 sekundmeter bromsar verket automatiskt in, både med aerodynamik och en mekanisk broms, för att inte slitas ut. Ett välbyggt vindkraftverk kan hålla i 20 till 25 år innan det behöver bytas ut eller renoveras.